壓縮機(jī)級(jí)的循環(huán)_第1頁
壓縮機(jī)級(jí)的循環(huán)_第2頁
壓縮機(jī)級(jí)的循環(huán)_第3頁
壓縮機(jī)級(jí)的循環(huán)_第4頁
壓縮機(jī)級(jí)的循環(huán)_第5頁
已閱讀5頁,還剩39頁未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

壓縮機(jī)級(jí)的循環(huán)第一頁,共四十四頁,2022年,8月28日氣體的熱力性質(zhì)氣體狀態(tài)方程任何氣體,三者不是完全獨(dú)立的,它們之間存在看一定的關(guān)系,并可表示成對(duì)于理想氣體,其狀態(tài)方程當(dāng)mkg氣體時(shí),表示為克拉貝隆方程雖然理想氣體實(shí)際上并不存在,但對(duì)于氣體分子的體積相對(duì)于氣體比容很小、分子間作用力相對(duì)于氣體壓力也很小時(shí),為計(jì)算方便把它們作為理想氣體來處理,誤差是不大的。第二頁,共四十四頁,2022年,8月28日范德瓦爾(vanderwal)第一個(gè)提出了計(jì)及氣體分子容積和作用力的實(shí)際氣體狀態(tài)方程其中a計(jì)及分子作用力時(shí)對(duì)壓力進(jìn)行的修正;b為計(jì)及分子容積時(shí)對(duì)比培進(jìn)行的修正工程計(jì)算中,常采用一個(gè)總的修正系數(shù)來修正理想氣體狀態(tài)方程;以便其滿足實(shí)際氣體即氣體的壓縮性系數(shù),其值與氣體性質(zhì)、壓力和溫度有關(guān),它需由實(shí)驗(yàn)求得,在附錄中列有常見氣體的Z值曲線。遠(yuǎn)離液態(tài)的氣體,即使壓力很高仍然有準(zhǔn)確性,但易于液化的氣體,誤差大第三頁,共四十四頁,2022年,8月28日為了便于理解壓縮因子Z的物理意義實(shí)際氣體比容理想氣體比容壓縮因子Z即為溫度、壓力相同時(shí)的實(shí)際氣體比體積與理想氣體比體積之比。Z﹥l,說明該氣體的比體積比將之作為理想氣體在同溫同壓下計(jì)算而得的比體積大,也說明實(shí)際氣體較之理想氣體更難壓縮;反之,若Z﹤l,則說明實(shí)際氣體可壓縮性大。所以Z是從比體積的比值或從可壓縮性大小來描述實(shí)際氣體對(duì)理想氣體的偏離第四頁,共四十四頁,2022年,8月28日

對(duì)于無Z值曲線的氣體,或者混合氣體,可近似應(yīng)用通用Z值曲線求取。圖中的曲線是按對(duì)比態(tài)原理作成的:對(duì)多種流體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析顯示,接近各自的臨界點(diǎn)時(shí),所有流體都顯示出相似的性質(zhì),因此產(chǎn)生了用相對(duì)于臨界參數(shù)的對(duì)比值,代替壓力、溫度相比體積的絕對(duì)值,并用它們導(dǎo)出普遍適用的實(shí)際氣體狀態(tài)方程的想法。這樣的對(duì)比值分別被定義為對(duì)比壓力、對(duì)比溫度、對(duì)比比體積對(duì)于任何一種氣體而言都有一個(gè)特定的溫度,在該溫度以上,無論怎樣加壓,該氣體都不會(huì)液化。該溫度即叫做臨界溫度,因此,臨界溫度可以這樣理解,即加壓方法使氣體液化的最高溫度;在臨界溫度下為使氣體液化所需施加的最小壓力,稱為“臨界壓力”。第五頁,共四十四頁,2022年,8月28日許多大多數(shù)氣體、特別是烴類氣體,臨界壓縮系數(shù)處于Z=0.23~0.30,故圖Z是按由壓縮因子Z和臨界壓縮因子Zcr的定義可得根據(jù)對(duì)應(yīng)態(tài)原理,上式可改寫成若Zcr的數(shù)值取一定時(shí),則進(jìn)一步簡(jiǎn)化成此式為編制通用壓縮因子圖提供了理論基礎(chǔ)第六頁,共四十四頁,2022年,8月28日第七頁,共四十四頁,2022年,8月28日但對(duì)于氫、氦、氖只有時(shí)方可應(yīng)用,而且必須用虛擬的臨界壓力和虛擬的臨界溫度對(duì)于氨及水蒸汽,因?yàn)樗鼈兊姆肿臃乔蛐?,正?fù)電荷的中心并非處于分子的幾何中心,因此具有極性,要產(chǎn)生附加的引力,不能使用此通用Z值曲線對(duì)于混合氣體,其壓縮性系數(shù)可按下式求取任一組分的千克分子百分比任一組分的壓縮性系數(shù)第八頁,共四十四頁,2022年,8月28日當(dāng)量千克分子量若應(yīng)用圖1-1求取Zm,則需求取混合氣的當(dāng)量臨界壓力及當(dāng)量臨界溫度。當(dāng)各組分臨界壓力及臨界比容相近,并且滿足則當(dāng)量臨界壓力及當(dāng)量臨界溫度為而氫、氦等氣體,仍應(yīng)以虛擬的臨界壓力及溫度代入第九頁,共四十四頁,2022年,8月28日當(dāng)任意兩組分的臨界壓力比超過20%時(shí),當(dāng)量臨界壓力應(yīng)以下式計(jì)算而臨界溫度的計(jì)算公式不變過程方程及過程功第十頁,共四十四頁,2022年,8月28日應(yīng)符合能量守恒定律對(duì)理想氣體、實(shí)際氣體以及不同的壓縮過程分別進(jìn)行討論理想氣體(1)絕熱過程第十一頁,共四十四頁,2022年,8月28日對(duì)于混合氣體,其絕熱指數(shù)可由下式求取第十二頁,共四十四頁,2022年,8月28日絕熱過程中的外功,以壓縮過程為例,并假定對(duì)氣體所作之功為正值,則對(duì)于1kg氣體由狀態(tài)l壓縮至狀態(tài)2對(duì)于mkg氣體等效第十三頁,共四十四頁,2022年,8月28日(2)多變過程應(yīng)符合能量守恒定律過程中存在熱交換,熱量變化可表示為理想氣體的焓表示為第十四頁,共四十四頁,2022年,8月28日多方指數(shù)多方過程功多方過程的熱量在壓縮過程中,當(dāng)1<n<K熱量為負(fù),即熱量自系統(tǒng)傳到外界,n>k時(shí),為正值,熱量自外界傳入系統(tǒng)。膨脹過程相反第十五頁,共四十四頁,2022年,8月28日不同熱力過程熱交換量在T-S圖上的表示放熱伴隨著S的減少吸熱伴隨著S的增加第十六頁,共四十四頁,2022年,8月28日(3)等溫過程等溫過程功在等溫過程中,全部的功變?yōu)闊崃總鞯搅送饨绲谑唔摚菜氖捻摚?022年,8月28日實(shí)際氣體理想氣體的過程方程是假定氣體比熱與壓力無關(guān)導(dǎo)出的,但實(shí)際氣體的比熱不僅與溫度有關(guān),而且還取決于壓力,所以理想氣體的過程方程也不能適用于實(shí)際氣體實(shí)際氣體的定壓比熱表示為大氣壓力下理想氣體在相應(yīng)溫度下定壓比熱考慮壓力、溫度后的修正值實(shí)際氣體的比熱比可表示為第十八頁,共四十四頁,2022年,8月28日實(shí)際氣體的絕熱過程方程表示為實(shí)際氣體絕熱壓縮過程的外功kv值應(yīng)取相應(yīng)于pl、p2時(shí)容積絕熱指數(shù)的平均值,容積絕熱指數(shù)是一個(gè)變化很大的數(shù)值,實(shí)際應(yīng)用起來根不方便,一般是避免使用它第十九頁,共四十四頁,2022年,8月28日常用的幾個(gè)概念

外(內(nèi))止點(diǎn)活塞行程循環(huán)壓縮機(jī)中的級(jí)壓縮機(jī)級(jí)的循環(huán)活塞氣缸第二十頁,共四十四頁,2022年,8月28日第二十一頁,共四十四頁,2022年,8月28日壓縮機(jī)級(jí)的理論循環(huán)假設(shè)條件:1.被壓縮的氣體能夠全部排出氣缸;2.進(jìn)、排氣系統(tǒng)無阻力損失、無氣流脈動(dòng)、無熱交換;3.壓縮容積無泄漏;4.壓縮過程指數(shù)為常數(shù)。建立理論循環(huán)的目的,是設(shè)置一個(gè)評(píng)價(jià)壓縮機(jī)性能的標(biāo)準(zhǔn)。第二十二頁,共四十四頁,2022年,8月28日外止點(diǎn)內(nèi)止點(diǎn)PV1234行程S4-1吸氣過程

1-2壓縮過程

2-3排氣過程值得注意的是壓縮機(jī)的循環(huán)過程不是熱力循環(huán),只有壓縮過程是熱力過程理論循環(huán)P-V圖級(jí)的理論循環(huán)過程指示圖第二十三頁,共四十四頁,2022年,8月28日對(duì)于理想氣體:

n—多變過程指數(shù)。絕熱過程n=k;等溫過程n=1。實(shí)際壓縮過程指數(shù)一般介于1和k之間,接近絕熱過程

第二十四頁,共四十四頁,2022年,8月28日如果是實(shí)際氣體,氮?dú)鈑v值(25℃、MPa)通常使用右式計(jì)算第二十五頁,共四十四頁,2022年,8月28日級(jí)的理論循環(huán)進(jìn)氣量

行程容積活塞從外止點(diǎn)到內(nèi)止點(diǎn)的一個(gè)行程中所掃過的氣缸容積

級(jí)的理論進(jìn)氣量(P1,T1)狀態(tài)下,活塞在一個(gè)行程中所吸進(jìn)的氣體體積量第二十六頁,共四十四頁,2022年,8月28日級(jí)的理論容積流量級(jí)的理論容積流量qVth為單位時(shí)間內(nèi)所形成的工作容積之和,即等于壓縮機(jī)級(jí)的理論進(jìn)氣量乘以轉(zhuǎn)速。

第二十七頁,共四十四頁,2022年,8月28日理論循環(huán)指示功理論循環(huán)指示功壓縮機(jī)完成一個(gè)理論循環(huán)所消耗的機(jī)械功。為進(jìn)氣過程功、壓縮過程功和排氣過程功之和,可用圖中所示的4-1-2-3-4面積代表?;钊麑?duì)氣體做功為正,氣體對(duì)活塞做功為負(fù)第二十八頁,共四十四頁,2022年,8月28日4-1進(jìn)氣過程:1-2壓縮過程:2-3排氣過程:第二十九頁,共四十四頁,2022年,8月28日理論循環(huán)的指示功理論循環(huán)指示功是完成一次循環(huán)所消耗的最小功。Wi是壓縮機(jī)性能好壞的重要特征。當(dāng)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況確定后,功的大小就取決于壓縮過程的特征。第三十頁,共四十四頁,2022年,8月28日三種典型過程的理論循環(huán)指示功

(理想氣體)壓縮過程特點(diǎn)過程方程循環(huán)指示功Wi壓縮過程功Wp等溫T2=T1pV=p1V1p1V1ln(p2/p1)p1V1ln(p2/p1)絕熱過程q=0pVk=C多變過程1<n<kpVn=C理論循環(huán)指示功等于壓縮過程指示功的k倍第三十一頁,共四十四頁,2022年,8月28日不同壓縮過程在p-V圖上的表示把相同容積的氣體從p1壓縮至p2,等溫壓縮過程最省功,絕熱壓縮過程耗功最多

第三十二頁,共四十四頁,2022年,8月28日實(shí)際氣體理論循環(huán)指示功實(shí)際氣體狀態(tài)方程:實(shí)際氣體多變壓縮過程方程:實(shí)際氣體理論循環(huán)指示功:或由于壓縮因子Z的假設(shè)所計(jì)算的指示功誤差小于1%。第三十三頁,共四十四頁,2022年,8月28日壓縮機(jī)級(jí)的實(shí)際循環(huán)

實(shí)際循環(huán)指示圖與理論循環(huán)指示圖的區(qū)別影響實(shí)際循環(huán)的因素實(shí)際循環(huán)指示圖的作用第三十四頁,共四十四頁,2022年,8月28日

實(shí)際循環(huán)指示圖與理論循環(huán)指示圖的區(qū)別流動(dòng)阻力導(dǎo)致壓力損失余隙容積——膨脹過程泄漏、熱交換過程指數(shù)變化第三十五頁,共四十四頁,2022年,8月28日影響實(shí)際循環(huán)的因素

——余隙容積的影響余隙容積的形成線形間隙徑向間隙進(jìn)排氣通道余隙容積中高壓氣體的膨脹使進(jìn)入氣缸的新鮮氣體量減少,即氣缸的利用率降低了。第三十六頁,共四十四頁,2022年,8月28日影響實(shí)際循環(huán)的因素

——壓力損失的影響流動(dòng)阻力自動(dòng)閥原理

氣閥運(yùn)動(dòng)規(guī)律第三十七頁,共四十四頁,2022年,8月28日第三十八頁,共四十四頁,2022年,8月28日顫振型閥片的運(yùn)動(dòng)

延遲關(guān)閉型閥片的運(yùn)動(dòng)

18001800第三十九頁,共四十四頁,2022年,8月28日氣閥對(duì)壓縮機(jī)性能的影響1、余隙容積的影響2、流動(dòng)阻力損失的影響3、氣閥關(guān)閉不嚴(yán)密和延遲關(guān)閉的影響對(duì)氣閥的基本要求(實(shí)際氣量的減少和單位功耗的增加或者排氣溫度的上升)第四十頁,共四十四頁,2022年,8月28日影響實(shí)際循環(huán)的因素

——?dú)饬髅}動(dòng)的影響

氣流脈動(dòng)的原因進(jìn)、排氣過程的間歇性共振現(xiàn)象

進(jìn)排氣的頻率與相應(yīng)接管及氣腔中氣體的自振頻率相等

氣流脈動(dòng)對(duì)進(jìn)排氣過程的影響第四十一頁,共四十四頁,2022年,8月28日影響實(shí)際循環(huán)的因素

——泄漏的影響泄漏通道進(jìn)排氣閥不嚴(yán)密、活塞環(huán)及填函處的密封

內(nèi)泄漏外泄漏(內(nèi)外泄漏的差別)泄漏對(duì)過程線的影響第四十二頁,共四十四頁,2022年,8月28日

填函的

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論